MÛANYAGOK A GAZDASÁGBAN PE-LD/LLD-gyártás és -felhasználás Európában Tárgyszavak: polietilén; PE-LD; PE-LLD; gyártás; felhasználás; metallocén katalizátor; kereslet; kínálat; beruházás. Az Európai Unió 25 országában plusz Norvégiában és Svájcban 2004ben összesen több mint 12 millió tonna polietilént állítottak elő. Ennek fajtánkénti megoszlása az 1. ábrán látható. 6
millió tonna
5 4 3
1. ábra A 2004-ben Európában előállított polietilén típusok szerinti megoszlása
2 1 0 PE-LD
PE-LLD
PE-HD
1200 PE-LD PE-LLD
ezer tonna/év
1000 800 600 400 200
Többi
Dow
Sabic
Total Petrochemicals
ExxonMobil
Polimeri Europa
Borealis
Basell
0
2. ábra Európa legnagyobb PE-LD/LLD gyártói és gyártókapacitásaik 2004-ben
A polietiléngyártáson belül a PE-LD/LLD helyzete meglehetősen változó volt az elmúlt 12 hónapban. 2004 második felében a gyártók meg lehettek elégedve: az igények jók voltak, és az árak is nőttek. A negyedik negyedévben – különböző okok miatt – több krakkoló leállt, emiatt némileg szűkült a kínálat. A PE-LD/LLD fő európai gyártóit és 2004-es gyártókapacitásaikat a 2. ábra, a felhasználás megoszlását a 3. ábra mutatja.
A PE-LLD helyzete A lineáris kis sűrűségű polietilént (PE-LLD) elsősorban a PE-LD helyettesítésére vagy a PE-LD-vel készített keverékek céljára használják fel. Előnye, hogy rövid oldalláncai révén a PE-LD-énél nagyobb a szakítószilárdsága, az átszúrással és továbbszakítással szembeni ellenállása, ami különösen alkalmassá teszi fóliagyártásra. Vannak fröccsönthető és kábelbevonatok készítésére alkalmas típusai is. A metallocén katalizátorral szintetizált PE-LLD-knek különösen kiemelkedőek a fizikai tulajdonságai.
egyéb extrudált termék (7,1%) 8% extrúziós bevonat (0,2%) 11%
fröccsöntés (6,4%) 5%
fúvóformázás (0,8%) 2%
rotációs öntés (3,5%) 0% többi (1,4%) 2%
fólia (80,6%) 72%
3. ábra Az Európában felhasznált PE-LD/LLD megoszlása feldolgozási/felhasználási területek szerint. (Zárójelben a PE-LLD a kétféle típuson belül.) Az európai piacon növekvő igények és a szűkös kínálat 2003-ban jelentős áremelkedést idézett elő. Mivel C4-olefinekben Európában és a KözelKeleten is hiány van, különösen a butén komonomert tartalmazó típusokhoz volt nehéz hozzáférni. A következő években továbbra is a PE-LLD iránti igények 6–7%-os növekedését prognosztizálják. A nyugat-európai gyártókat és gyártókapacitásaikat 2003-ban az 1. táblázat mutatja. (A 2. ábra és az 1. táb-
lázat között nincs teljes összhang. Ennek oka a nem azonos évi felmérésen és az eltérő forráson kívül a felmérés szempontjai közötti különbség, pl. a közös vállalatok vagy csak az anyavállalatok, ill. csak a jelentősebb vállalatok figyelembevétele.) A PE-LLD-t etilénből és α-olefinből (butén, 4-metil-pentén, hexén, oktén) állítják elő. A polimerizációhoz többféle oldószeres, zagyfázisú vagy gázfázisú eljárás áll rendelkezésre. A PE-LLD előnye, hogy sűrűsége a PE-LD-éhez, linearitása a PE-HD-ére hasonlít. Vannak olyan polimerizációs eljárások és reaktorok, amelyekben PE-LLD-t és PE-HD-t egyaránt elő lehet állítani (swing eljárások). A metallocén katalizátorok bevezetése az olefinpolimerizációba nagyon szűk molekulatömeg-eloszlású polietilének szintézisét tette lehetővé és az újabb típusok már ugyanolyan könnyen dolgozhatók fel, mint a nagy nyomású eljárással szintetizált PE-LD. A metallocénes polietilének ma kb. 10%-át teszik ki az európai és az észak-amerikai PE-LLD piacnak, és a jövő évtizedre ez az arány eléri majd a 20%-ot. 1. táblázat PE-LLD gyártók Nyugat-Európában 2003-ban Vállalat Borealis
Telephely, ország
Gyártókapacitás*, E t/év
Porvoo, Finnország
180
Stenungsund, Svédország
420
Köln, Németország
228
Grangemouth, UK
307
BSL
Schkopau, Németország
210
Cipen
ND de Gravenchon, Franciaország
420
Dex Plastomers
Beek, Hollandia
120
Dow Chemical
Tarragona, Spanyolország
190
Terneutzen, Hollandia
610
Brindisi, Olaszország
250
Dunkirk, Franciaország
140
Priolo, Olaszország
200
Gelsenkirchen, Németország
370
BP
Polimeri Europa
Sabic Europetrochemicals
* A swing üzemek kapacitásával együtt
Néhány vállalat (mindenekelőtt a Borealis és az Equistar) nem metallocén típusú egy-aktív-helyes katalizátorok (SSCs, single-site catalysts) kifejlesztésén dolgozik. Az érintettek abban reménykednek, hogy ezekkel a katalizátorokkal és egy bimodális polimerizációs technológiával az eddigieknél
is jobban tudják majd irányítani a szintézist, és az igényeknek legjobban megfelelő polimert tudnak majd előállítani. A jövő évek beruházásai során erős versenyhelyzet várható. Európa versenyképessége csorbát szenved a Közel-Kelet olcsó nyersanyagai miatt. Ennek ellenére a Borealis Ausztriában és Finnországban bővíti PE-LLD gyártását, a Huntsman Wiltonban (UK) tervezi egy swing üzem építését.
PE-LLD kontra PE-LD A poliolefingyártóknak 2004 utolsó negyedévében sikerült áraikat emelni. Az európai árak növekedését Kína igénynövekedése is segítette. A kínai termékek nem Európa, hanem a Távol-Kelet felé áramlottak. A Közel-Keleten előállított évi kb. 800 ezer tonna PE-LLD és PE-HD (amelytől a kereslet és kínálat európai egyensúlyának felborulását jósolták) ugyancsak Kínába került. Az európai feldolgozók azonban nem tudták termékeikben érvényesíteni a polimerek magasabb árát. 2005 elején fordult a kocka, és a polimerek ára csökkent, az etiléné viszont nőtt. Kína igényei a vártnál kisebb mértékben nőttek, és az európai gazdasági aktivitás is mérsékelt volt. A Nexas Chem Systems konzultációs iroda becslései szerint a PE-LLD felhasználása Európában 2004-ben 6,7%-kal, 3105 ezer tonnára nőtt, és a következő években évi 5,5%-os növekedésre lehet számítani. A fóliagyártók PE-LD helyett nagyobb arányban használnak majd PE-LLD-t többrétegű fóliáikban. A PE-LLD iránt megnövekedett igény másik oka, hogy növekszik a metallocén katalizátorral szintetizált PE iránti érdeklődés. Európában ebből a polietilénfajtából 2002-ben 350 ezer tonnát, 2004-ben már 483 ezer tonnát dolgoztak fel. A metallocénes polietilént elsősorban hidegen nyújtható feszítőfóliákhoz (stretchfóliához) használják. A konzultációs iroda szerint a PELLD növekedése inkább az európai kapacitásbővítéseknek mint a KözépKeleti importnak volt köszönhető. Ezzel párhuzamosan visszaesett a PE-LD iránti igény: a 2003-as 4891 ezer tonnáról 2004-ben 4888 ezer tonnára. Az előrejelzések szerint a PE-LD további csökkenésével kell számolni a következő 5 évben, évente kb. 0,2%-kal. A jövőben nőhet a PE-LLD importjának részaránya, mert az európai gyártók versenyképességét rontja a közép-keleti gyártók rendelkezésére álló olcsó alapanyag, ezért visszafogják beruházásaikat, és szűkül a kínálatuk. Az új beruházások egyike a Borealis már említett schwechati 350 ezer tonnás PE-LD/LLD üzeme, amely 2005 végére készül el. Ezzel párhuzamosan leállítanak két öreg PE-LD és egy PE-HD üzemet. A cég finnországi üzemének 180 ezer tonna/év kapacitását 240 ezer tonna/évra bővíti. A Dow Europe 2006-ban indítja meg Tarragonában (Spanyolország) 300 ezer tonnás új PE-gyárát, amelyben a cég legkorszerűbb katalizátoraival speciális PE-LLD és PE-ULD plasztomereket és elasztomereket állít majd elő.
Az Innovene Grangemouth-i (Skócia) üzemét bővíti. A bővítést a Nova Chemicals céggel való együttműködés keretében átvett „Novacat T” katalizátor alkalmazása tette lehetővé. Pál Károlyné Did you know? How much polyethylene was made in Europe in 2004? = European Chemical News, 83. k. 2164. sz. 2005. szept. 26.–okt. 2. p. 10. Platt, D.: L/LDPE hit by slack demand. = European Plastics News, 32. k. 7. sz. 2005. júl/aug. p. 14. lldPE. = European Chemical News, 80. k. 2086. sz. 2004. febr. 9–15. p. 15. Borealis — Ausbau der PE-Kapazitäten. = Plastverarbeiter, 55. k. 4. sz. 2004. p. 11.
Röviden… Dömpingellenes vizsgálatok a távol-keleti PE-zacskók európai importja ügyében Az Európai Bizottság bejelentette, hogy vizsgálatot indít a Kínából, Malajziából és Thaiföldről Európába dömpingáron importált polietilénzacskók ügyében. Mintegy 25 európai gyártó tett panaszt amiatt, hogy a zacskókat dömpingben, valódi költségeiknél alacsonyabb áron, ill. 30%-os támogatással hozzák be a térségbe, és emiatt számos gyártónak már abba kellett hagynia tevékenységét, némelyek pedig áttelepültek Ázsiába. A vizsgálatok kiterjednek a zöldség-gyümölcs, a ruházati cikkek csomagolóanyagára, a fagyasztózacskókra, a szemeteszsákokra, de nem terjednek ki a 100 µm-nél vastagabb falú nehézzsákokra. A fóliagyártók európai szövetsége, a PlastEuroFilm híve a tisztességes szabadpiacnak, de a tisztességtelen piaci viselkedés ellen védelmet kér. 2004-ben hasonló okok miatt 123%-os vámot vetett ki a távolkeleti PE zacskókra. AZ EU előírásai szerint az időleges dömpingellenes vámot kilenc hónapon, a véglegeset 15 hónapon belül lehet bevezetni. Az utóbbi időtartama 5 év lehet. (Macplas International, 3. sz. 2005. szept. p. 12.)
Négy európai műanyagipari szövetség közös fejlesztése az Európai Bizottság támogatásával Négy európai műanyagipari szövetség, a brit PMMDA (Polymer Machinery Manufacturers & Distributors), a dán DKI (Danish Plastics Fede-
ration), a spanyolországi AVEP (Polymer Processors Association) és az olasz Assocomaplast (Association of Plastics & Rubber Machinery Manufacturers) közösen fejlesztette ki az ún. Ultramelt technológiát a Európai Bizottság 50%os támogatásával. Az eljárás lényege, hogy ultrahangos vibrációval növelik a polimerek folyóképességét, ezáltal jelentős mennyiségű energát takaríthatnak meg fröccsöntéskor és extrudáláskor. Az új eljárást az Interplast 2005 kiállításon mutatják be. (Macplas International, 3. sz. 2005. szept. p. 16)
Rauh Polymers cég újdonságai Az ElectraFlex villamos és elekronikai ipari célokra ajánlott elektromosan vezető műanyag. Villamos ellenállása 1–10 ohm, rendkívül jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik (húzószilárdsága 49 MPa, szakadási nyúlása 500%), vegyszereknek ellenáll, és a szokásos módszerekkel feldolgozható. Az Optimum kopoliészternek jó mechanikai tulajdonságai mellett további előnye, hogy nem igényel felületi festést, így elkerülhető a szerves oldószerek gőzének káros hatása. Tartós, ütésálló, különlegesen jó a karcállósága és a vegyszerállósága, emellett környezetbarát és újrafeldolgozható. Fröccsönthető, extrudálható, fúvásra és hőformázásra is alkalmas. A PermaFlex hőre lágyuló, elasztomer jellegű kopoliészter hőálló, akár többszörösen is jól feldolgozható, az újrafeldolgozás után is megtartja kiváló tulajdonságait. Vegyszerállósága alkalmassá teszi élelmiszeripari, gyógyszeripari és csomagolásipari hasznosításra. Rendelkezik FDA engedéllyel. Villamos szigetelőanyag, adalékokkal lángállóvá tehető, üvegszállal növelhető a szilárdsága. (További információ: www. rauhpolymers.com) (Plastics Engineering, 60. k. 11. sz. 2004. p. 6.)
lPP-alapú nanokompozit az autógyártás számára Egy fröccsöntő vállalat, a Cascade Engineering speciális kompaundokat gyártó részlege, a Noble Polymers új PP-alapú nanokompozitot kezdett forgalmazni Forte márkanéven. Első alkalmazásaként egy személygépkocsi-ülés háttámláját gyártják belőle. A nanokompozit felhasználása gazdaságosabb, mint az erősen töltött hagyományos anyagok, pl. az autógyártáshoz használt
üvegszálas PP. A gyártmányok könnyebbek, szilárdabbak, szebb a felületük és anyagukat könnyebb újrafeldolgozni. A nanokompozitnak jelenleg két típusa kapható. A Forte 18CPP091 közepes folyóképességű anyag. Hajlítómodulusa 1800 MPa, a 2%-os nyúlásnál mért húzómodulus 1200 MPa. Szakítószilárdsága 22 MPa, hornyolt pálcán mért Izod ütésállósága 240 J/m. A Forte 35CPP091 MFI értéke 30 g/10 min, ütésállósága 23 °C-on 10,3 J/m, -30 °C-on 6,8 J/m, húzószilárdsága a folyáshatáron 26,1 MPa, hajlítószilárdsága 38,3 MPa, hajlítómodulusa 1660 MPa, szakadási nyúlása 16,8%. (További részletek: www. noblepolymers.com) (Plastics Technology, 50. k. 2. sz. 2004. p. 25.)
